High - Arrestatori di fulmini di tensionesono dispositivi essenziali per proteggere le apparecchiature elettriche e le linee di trasmissione da danni alla sovratensione. Tipicamente composto da un elemento di ossido di zinco, un'asta del nucleo in ceramica e un alloggiamento, assorbono la sovratensione nella griglia di potenza all'interno della gamma di tensione operativa nominale e lo conducono a terra.
Ⅰ. Funzione di alta - Arrester di tensione
Alti - Arrestatori di fulmini di tensione, più accuratamente conosciuti oggi come "limitatori di tensione di ossido di metallo" o "protettori di sovratensioni", non sono progettati per "proteggere" o "evitare" fulmini, ma piuttosto per "proteggere" le apparecchiature elettriche.
La loro funzione di base può essere riassunta come segue: collegata in parallelo tra le linee elettriche e il terreno, limitano le sovratensioni (ingenti) sulle linee e dissipano le grandi correnti di invoscio, proteggendo così l'isolamento di sottostazioni e altre apparecchiature elettriche (come trasformatori, interruttori e trasformatori di strumenti) da danni.
In poche parole, si comporta come una "valvola di sicurezza intelligente":
◆ In condizioni normali (quando la tensione di sistema è normale), funge da isolante, conducendo praticamente alcuna elettricità e non ha alcun impatto sul funzionamento della rete.
◆ In condizioni anormali (quando si verifica una sovratensione), diventa immediatamente un conduttore, fornendo un percorso di impedenza a basso - per grandi correnti di aumento (come le correnti di fulmine) per fluire direttamente nel terreno, limitando così la tensione applicata all'attrezzatura a un livello sicuro. Una volta che la sovratensione scompare, ritorna rapidamente al suo stato isolante.
Le sovratensioni che richiedono protezione provengono principalmente da due fonti:
◆ Overtensione del fulmine (sovratensione esterna): causata da colpi di fulmini diretti o indotti, questi eventi presentano tensioni e correnti estremamente elevate e durano per periodi di tempo molto brevi (microsecondi).
◆ Sovrattovento operativo (sovratensione interna): causata da operazioni di commutazione (come l'apertura e la chiusura) all'interno della griglia di potenza, corti - guasti del circuito e altri fattori, questi eventi presentano alte tensioni e durate lunghe (millisecondi).
Ii. Principio di funzionamento dell'arresto di aumento di tensione - High-
Moderni ad alta - Gli arresti di aumento della tensione usano principalmente resistori di ossido di metallo (piastre di valvola) come componenti centrali. Il loro principio operativo si basa sulle straordinarie caratteristiche di Ampere non lineari del materiale.
1. Materiale core: resistenza di ossido di metallo
Questo tipo di resistenza è principalmente realizzato in ossido di zinco (ZnO), sinterizzato con vari additivi di ossido di metallo.
2. Analisi del processo di lavoro:
◆ Funzionamento normale
Sotto la normale tensione di fase della griglia, l'arresto si trova nella regione "High - resistenza" della curva, dove la corrente è minima. Durante questo periodo, la corrente che scorre attraverso il resistore è solo microamperi (principalmente corrente capacitiva), che agisce come isolante. Ciò non influisce sul normale funzionamento della rete o provoca perdita di energia non necessaria.
◆ Fase di sovratensione
Quando una sovratensione pericolosa appare sulla linea e supera la tensione del grilletto dell'arresto (livello di protezione), le caratteristiche non lineari del resistore iniziano ad avere effetto.
Un leggero aumento della tensione fa cadere bruscamente la sua resistenza, entrando rapidamente nella "regione di conduzione di resistenza - bassa".
A questo punto, l'arresto diventa immediatamente un buon conduttore, dissipando rapidamente la corrente di aumento (corrente di fulmini o sovratensione di commutazione) dalla linea nel terreno.
Poiché la tensione residua dell'arresto (la caduta di tensione attraverso i suoi terminali quando fluisce la corrente) è limitata a un livello basso (al di sotto del livello di resistenza isolante dell'apparecchiatura protetta), l'apparecchiatura è protetta.
◆ Fase di recupero della tensione (dopo che la sovratensione scompare)
Dopo che la corrente di aumento si dissipa, la tensione di linea ritorna alla normale tensione di frequenza di alimentazione. A questo punto, il resistore riacquista immediatamente le sue elevate caratteristiche di resistenza, tagliando automaticamente la frequenza di alimentazione segue - sulla corrente (la corrente che il sistema di alimentazione tenta di mantenere dopo una sovratensione) e in attesa dell'azione successiva.
Ⅲ. Confronto con l'arreter tradizionale
Per comprendere meglio i vantaggi degli arretrati moderni, considera i seguenti confronti con la tecnologia più vecchia:
| Tipo | Materiale core | Principio di lavoro | Inconvenienti |
|---|---|---|---|
| Lacune protettive |
Due elettrodi metallici |
Scarico di rottura del divario | Dopo la rottura, power - Frequenza Segui - attraverso la corrente viene generata, causando il viaggio e l'interruzione dell'interruzione dell'interruttore. |
| Arrestatori di valvole |
Silicon Carbide (SIC) + Serie Gap |
Gap Breakdown, Silicon Carburo non lineare Resistenza limita il seguito - sulla corrente | La presenza di un gap in serie comporta una risposta leggermente più lenta; La tensione residua è alta; e seguire - attraverso l'assorbimento energetico. |
| Moderni arretrati di ossido di metallo (MOAS) | Piastra valvola di ossido di zinco (ZnO) | Nessun divario, caratteristiche di resistenza non lineare pura | Questo prodotto offre una risposta estremamente rapida, non seguire - attraverso la protezione attuale, eccellente, l'elevata capacità di corrente e la lunga vita. |
Vantaggi di MOA:
Gapless: struttura semplice e risposta rapida.
NO Follow - attraverso: il fattore di attivazione non influisce sull'alimentazione a griglia, con conseguente elevata affidabilità.
Eccellente non linearità: basso livello di protezione (tensione residua) per una migliore efficacia di protezione.
Strong Current - Capacità di trasporto: resiste a correnti di fulmini significativi e sovratensioni di commutazione.
Riepilogo
High - Arresti di fulmini a tensione (MOAS) sono dispositivi di protezione critici nei sistemi di alimentazione. Sfruttando le notevoli caratteristiche non lineari del loro componente centrale, i resistori di ossido di zinco, regolano automaticamente la loro resistenza all'interno dei nanosecondi, dissipando l'energia di sovratensione e limitando la tensione sperimentata dall'apparecchiatura a un intervallo di sicurezza. Come un guardiano fedele, Moas garantisce il funzionamento sicuro e stabile delle attrezzature chiave del sistema di alimentazione.
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